Découvertes de molécules sur Mars et analyse du CNES

 

 

Le cycle du méthane présent dans l’atmosphère.

 

Cette molécule a été détectée avec le spectromètre laser (Tunable Laser Spectrometer – TLS) de SAM depuis le début des opérations de Curiosity sur Mars en 2012.

Surprenant, car il est normalement détruit en quelques centaines d’années dans l’atmosphère de Mars, exixte t il une source active de methane actuellement à la surface de mars?

Sur Terre, la majorité du méthane atmosphérique est d’origine biologique mais sur Mars, les quantités mesurées sont faibles pour que la géochimie seule c’est à dire en l’absence de vie, permette d’expliquer les observations.

Des mesures régulièrement démontrent une variation saisonnière qui influence sur  la concentration de méthane

La présence de clathrates d’eau dans le proche sous-sol de Mars, ont piégée le méthane et  le relâchent sous l’influence des températures de surfaces supérieures en été.

Cette hypothèse est renforcée par l’observation de la même variation de la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère que le méthane.

Si cette hypothèse est vérifiée, l’origine du méthane pourrait être plus complexe à retrouver encore car il pourrait avoir une origine ancienne et avoir été stocké pendant des milliards d’années dans le sol de Mars, avant d’être relargué au fil des saisons martiennes.

 

Evolution saisonnière du méthane mesuré dans l’atmosphère de Mars par l’instrument TLS de l’expérience SAM à bord du Rover Curiosity 

 

 

 

La détection de molécules organiques soufrée

 

Provenant de la couche de base du mont Sharp, le piton central du cratère Gale que Curiosity est en train de gravir L’échantillon « Mojave » a été prélevé dans une mudstone nommée Murray.

Cette formation, et donc les roches qui y sont présentes, proviennent d’un ancien lac, présent lors de la formation du cratère Gale, il y a de cela 3,5 à 3,8 milliards d’années. Mojave est constitué d’argiles, mais également de sulfates telles que la jarosite.

 

 

 

La jarosite est une espèce minérale constituée de sulfate hydraté de fer et de potassium de formule K+Fe3+3(OH)6(SO42)2 avec des traces de sodium, d’argent et de plomb. Elle est parfois confondue avec la limonite ou la goethite.

 

 

Cette zone est le résultat d’un passé géochimique complexe de la planète, alliant à la fois des minéraux se formant sous des conditions acides et oxydantes, autant que des minéraux se formant dans des conditions alcalines et réductrices.

Lors de l’analyse dans l’instrument SAM, par pyrolise, les molécules qui s’en dégagent sont analysées par un chromatographe en phase gazeuse (GC)  couplé à un spectromètre de masse (MS).

La chromatographie permet de séparer les composants individuels d’un mélange de molécules initiales, et la MS de les identifier par pesée moléculaire. Lors de l’analyse de l’échantillon Mojave, la détection simultanée de produits de décomposition des sulfates et de matière organique soufrée comme le thiophène et le dimethylsulfide, laisse envisager que les molécules relâchées étaient piégées et protégées à l’intérieur de ces minéraux.

 

 

 

 

 

 

Des forages à… 5 cm de profondeur

Ces molécules, par leur structure, montrent aussi qu’elles appartenaient à des ensembles bien plus grands – à des macro-molécules.

Pour dénicher ces traces prometteuses, le petit robot motorisé a procédé à des forages à la surface de Mars. Oh, pas très profond : jusqu’à 5 centimètres seulement, pour l’instant. Mais cela permet de retrouver des matériaux peu impactés par l’atmosphère et les incidents géologiques récents de Mars.

 

 

 

 

 

Une seconde hypothèse sur l’origine des molécules organiques soufrées serait qu’elles proviennent de matière organique réfractaire et extrêmement complexe qui commencerait à se dégrader à haute température.

 

 

Quelle que soit son origine, cette matière organique signifie qu’il y a un peu plus de 3,5 milliards d’années, le cratère Gale réunissait simultanément toutes les conditions qui permettait à la vie de se développer : de l’eau liquide pérenne, de l’énergie, et de la matière organique. À l’époque où la vie apparaissait sur Terre, le cratère Gale sur Mars était donc habitable.

 

 

 

 

 

 

 

 

Chromatogrammes des échantillons ayant mis en évidence les molécules organiques soufrées 

 

 

 

 

Autant pour la découverte des molécules organiques soufrées dans des roches martiennes que pour l’observation d’une variation saisonnière de la concentration de méthane dans l’atmosphère, l’hypothèse chimique ou géochimique est privilégiée.

Cependant, ces résultats n’excluent pas une potentielle origine biologique qui expliquerait tout aussi bien ces deux phénomènes.

Mais un message clair est donné par ces résultats :

L’environnement du cratère Gale était propice à l’émergence d’une forme de vie, mais la variété des molécules détectées dans différents types de roches montre également une préservation à long terme ,ce sont des molécules du passé.

Ces découvertes entreront en compte lors de la sélection des sites d’atterrissage et d’exploration des prochaines mission spatiales à destination de la surface de Mars.

 

 

 

 

credit Euronew, CNES, Curiosity Rover

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